gb150-1998鋼制壓力容器-文庫吧資料
2025-07-21 22:36本頁面
【正文】 度破壞二種可能，究竟哪個在先？與圓筒的“厚”“薄”有關(guān)： ? a．當為薄壁圓筒時，（ δe/DO≤DO/δe≥10； GB1501998改為 20）總是失穩(wěn)在先，所以，從設(shè)計角度，只需進行穩(wěn)定性設(shè)計，而不必進行強度設(shè)計。 37 ? 對軸向失穩(wěn)，主要表現(xiàn)在臥式容器與直立設(shè)備，失穩(wěn)時的臨界壓力與園筒長度無關(guān)。（假定材料為理想的彈 塑性體 ) 36 ? 三 .外壓園筒及外壓球殼： ? 1．概述： ? 承受外壓的圓筒，其失效方式有二種：一是因強度不足而導(dǎo)致破壞，另一是因為剛度不足而引起失穩(wěn) ? 所謂失穩(wěn)，是指容器所受的外壓達到某種極限時，（即：達到臨界壓力 PCr時）容器突然失去原來的形狀，而出現(xiàn)有規(guī)則的波形，在卸去外壓后，仍不能恢復(fù)原來的形狀。 35 ? 安定性準則：安定性準則是指：結(jié)構(gòu)在載荷、溫度等反復(fù)變化中，不會導(dǎo)致塑性的連續(xù)循環(huán)，即只有在笫一次加載過程中出現(xiàn)一定量的塑性變形，以后循環(huán)中（反復(fù)加載）不再出現(xiàn)塑性，仍處于彈性循環(huán)中，即稱“安定”。常規(guī)設(shè)計是基于彈性失效準則，認為容器內(nèi)某一最大應(yīng)力點一旦達到屈服限，進入塑性，喪失了純彈性狀態(tài)即為失效 33 ? 2．分析設(shè)計：“分析設(shè)計”從設(shè)計思想上來說，就是放棄了傳統(tǒng)的彈性失效準則，采用彈塑性或彈性失效準則，允許結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可控制的局部塑性區(qū)，采用這個準則，可以合理地放松對計算應(yīng)力的過嚴限制，適當?shù)靥岣吡嗽S用應(yīng)力值，但又嚴格地保證了結(jié)構(gòu)的安全性 。 ? 在下列情況下應(yīng)考慮邊緣應(yīng)力 : a)塑性較差的高強度鋼制壓力容器 b)低溫下操作的鐵素體制的重要壓力容器 c)受疲勞載荷作用的壓力容器 d)受核幅射作用的壓力容器 32 ? 這些壓力容器，若不注意控制邊緣應(yīng)力，在邊緣高應(yīng)力區(qū)有可能導(dǎo)致脆性破壞或疲勞。故大多數(shù)塑性材料所制成的容器，如低碳鋼、奧氏體不銹鋼。 30 ? 2) 邊緣應(yīng)力的特點： ? 由邊緣力和邊緣力矩引起的邊緣力具有以下兩個特點： ? 局限性 ? 自限性 ? 3）設(shè)計中對邊緣應(yīng)力的考慮： ? 由于邊緣應(yīng)力具有局限性，設(shè)計中可以在結(jié)構(gòu)上只作局部處理，例如改變連接處的結(jié)構(gòu)，保證邊緣焊接的質(zhì)量，降低邊緣區(qū)的殘余應(yīng)力，避免邊緣區(qū)附加的局部應(yīng)力集中（如應(yīng)避免在邊緣區(qū)開孔。與彎曲相對應(yīng)，殼壁內(nèi)將產(chǎn)生彎矩和剪力，對薄壁殼體來說，由此產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力有時比薄膜應(yīng)力大得多，兩連接件剛度相差越大，產(chǎn)生的應(yīng)力也將越大 在實際結(jié)構(gòu)中，成以圓筒與平蓋連接時的邊緣應(yīng)力為最大。 ? 對內(nèi)壓容器 : ? 無安全泄放裝置 時 :Pd=(~)PW； ? 裝有安全閥 時 :不低于 (等于或稍大于 )安全閥開啟壓力 (安全閥開啟壓力取 ~工作壓力 ) ? 裝有爆破片 時 :取爆破片設(shè)計爆破壓力加制造范圍上限； 27 ? 對真空容器 : 無夾套真空容器 :有安全泄放裝置設(shè)計外壓力取 中的小值；無安全泄放裝置設(shè)計外壓力取； 夾套內(nèi)為內(nèi)壓 :容器 (真空 )設(shè)計外壓力按無夾套真空容器規(guī)定選取 。即 ζt =ζz =ζt == ?4PD25 ? 上述公式中，如將 D=Di+δ代入并考慮了焊接接頭系數(shù) θ，如采用第一強度理論時，即得出 ? eeDiP??4)( ? ≤[ζ]tθ 所以可求出計算厚度 δ= PcP c D it ??? ][4mm。 23 ? 軸向應(yīng)力 ζz= ? 切向應(yīng)力 ζt= ?4PD?2PD 按第一強度理論條件得 ζ1=ζt= ?2PD ≤[ζ] t ?2PD ≤[ζ]tθ 24 ? ≤[σ]tφ ??2)( ?iDP由上式 計算厚度 :δ= ? ? CticPDP???2上式適用于設(shè)計壓力 P≤[σ]tφ的范圍。 強度條件： ζe=√ [(ζ1ζ2)2+(ζ2ζ3)2+(ζ3ζ1)2] ≤[ζ] t （ 1）內(nèi)壓園筒：（ ） 22 ? 薄壁圓筒容器在工程中采用無力矩理論來進行應(yīng)力計算，在內(nèi)壓 P作用下，筒壁承受軸向應(yīng)力和切向應(yīng)力（薄膜應(yīng)力）作用。 強度條件： εmax≤[ε] ? 第三強度理論（最大剪應(yīng)力理論） 21 材料的最大剪應(yīng)力 ηmax達到了極限應(yīng)力，材料就發(fā)生破壞。 ? 爆破失效 ? 它認為容器由韌性鋼材制成，有明顯的應(yīng)變硬化現(xiàn)象，即便是容器整體屈服后仍有一定承載潛力，只有達到爆破時才是容器承載的最大極限 20 ? ☆ 彈性實效準則下的四個強度理論 ? 第一強度理論（最大主應(yīng)力理論） 認為材料的三個主應(yīng)力中只要最大的拉應(yīng)力 ζ1達到了極限應(yīng)力，材料就發(fā)生破壞。認為圓筒內(nèi)壁面出現(xiàn)屈服時即為承載的最大極限。然后殼程再以 程設(shè)計壓力的含氨體積約 1%的壓縮空氣或低壓純氨滲透試驗。 15 ? 液壓試驗時，圓筒的薄膜應(yīng)力校核式 ?ζT= ≤ () e eDiP T ? ?2 )( ?氣壓試驗時圓筒的薄膜應(yīng)力校核式 σT= eeD
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